現(xiàn)代社會面對的挑戰(zhàn)之一是如何處理廢物。隨著自然資源的豐富程度下降，利用廢物作為能源對政府和公司來說都變得越來越緊迫。

自有記錄的歷史開始以來，生物質(zhì)一直是熱量和能量的來源鋰離子電池。地球上的石油儲備來自于遠古生物，它們經(jīng)受了數(shù)百萬年的高壓和高溫。木質(zhì)纖維素是植物生物量的重要組成部分，到目前為止，木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化為氫的過程只是通過氣化過程實現(xiàn)的，即利用高溫將其充分分解。

劍橋大學(xué)化學(xué)系的MoritzKuehnel博士是發(fā)表在《自然能源》上的一篇新研究論文的聯(lián)合第一作者，他說:

木質(zhì)纖維素是自然界的鋼筋混凝土。它由堅固的、高度結(jié)晶的纖維素纖維組成，這些纖維與木質(zhì)素和半纖維素交織在一起，充當(dāng)膠水。這種堅硬的結(jié)構(gòu)使植物和樹木具有機械穩(wěn)定性，并保護它們不被降解，這使得木質(zhì)纖維素的化學(xué)利用變得非常具有挑戰(zhàn)性。

這項新技術(shù)依賴于一個簡單的光催化轉(zhuǎn)化過程。催化納米顆粒被添加到堿水中，其中生物質(zhì)懸浮。然后把它放在實驗室的一盞模擬太陽光的燈前面。該解決方案是理想的吸收這種光，并轉(zhuǎn)換成氣態(tài)氫生物質(zhì)，然后可以從頭頂空間收集。氫不含燃料電池抑制劑，如一氧化碳，它可以被用作動力。

納米顆粒能夠從太陽能中吸收能量，并利用它進行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。在這種情況下，它重新排列水和生物質(zhì)中的原子，形成氫燃料和其他有機化學(xué)物質(zhì)，如甲酸和碳酸鹽。

該研究的聯(lián)合首席作者，也是鋰離子電池廠家化學(xué)系的DavidWakerley博士說:

生物質(zhì)能中儲存了大量的化學(xué)能，但它是未經(jīng)提煉的，所以你不能指望它在復(fù)雜的機械中工作，比如汽車引擎。我們的系統(tǒng)能夠?qū)⒔M成生物質(zhì)的長而雜亂的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為氫氣，這是非常有用的。我們特別設(shè)計了一種催化劑和解決方案的組合，利用陽光作為鉅大鋰電能源來實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。有了這個裝置，我們可以簡單地向系統(tǒng)中添加有機物，然后，假如天氣晴朗，就可以生產(chǎn)氫燃料。

該團隊在他們的實驗中使用了不同類型的生物質(zhì)。木材、紙張和樹葉被放置在試管中，暴露在鋰離子電池陽光下。生物量事先不要任何處理。

這項技術(shù)是由劍橋大學(xué)的克里斯蒂安多普勒可持續(xù)合成氣化學(xué)實驗室開發(fā)的。實驗室主任ErwinReisner博士補充道:

我們的太陽能技術(shù)是令人興奮的，因為它能夠在環(huán)境條件下從未經(jīng)處理的生物質(zhì)生產(chǎn)清潔的氫。我們認為這是一個新的和可行的替代高溫氣化和其他可再生的氫氣生產(chǎn)方式。

未來的發(fā)展可以在任何規(guī)模上進行設(shè)想，從離網(wǎng)應(yīng)用的小型設(shè)備到工業(yè)規(guī)模的工廠，我們目前正在探索一系列潛在的商業(yè)選擇。

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